[發明專利]雙葉片立軸水能捕獲裝置

在審

• 申請號: 201810355813.0
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108612616A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 王孝義;高旭;張玉華;邱支振;薛康
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: F03B3/12
• 分類號: F03B3/12;F03B3/18;F03B11/00;F03B13/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 杜袁成

本發明提供一種雙葉片立軸水能捕獲裝置，屬于水利設備技術領域。該捕獲裝置包括回轉機構、傳動機構、回轉支座、箱體、葉片、轉軸、聚流板、浮箱。輸出軸穿過固定軸與上轉動臂固連。立柱兩端分別與上、下轉動臂固連，構成回轉機構。葉片與轉軸固連，轉軸連接于與上、下轉動臂之間，葉片間相位差保持在90°。下轉動臂和箱體之間通過回轉支座連接。聚流板與箱體的兩側固連。箱體上部與浮箱內表面固定連接。在來流的作用下，葉片繞轉軸定向轉動，同時傳動機構帶動回轉機構繞回轉支座轉動，將捕獲的水能轉換成動能。聚流板和箱體減少來流通過捕能裝置的能量損失。本發明具有水能利用率高、結構簡單緊湊、傳動效率高、應用范圍廣等優點。

技術領域

本發明屬于水利設備技術領域，具體涉及一種雙葉片立軸水能捕獲裝置。

背景技術

水力資源是一種重要的、可以大規模開發利用的可再生能源。近年來人類對于水中儲藏的巨大能量的探索和開發在逐漸地升溫，因其具有可預測性、功率密度大以及能量穩定等突出優點，開發利用備受關注，并取得了一定的進展。水輪機根據其葉輪旋轉軸的布置方向，可以將水輪機分為兩大類：水平軸式和立軸式。水平軸式水輪機其葉片旋轉平面垂直于轉軸，是現在發展、應用比較成熟的一種，但是偏航損失嚴；立軸式水輪機基本原理與Darrieus型相同，其葉片繞垂直水面方向旋轉，依靠葉片的升力和阻力捕獲流體的動能，其優點是當水流方向發生變化時，水輪機的工作不受任何影響，轉子的轉向始終不變，不需要額外的偏航對流機構，但存在著自啟動困難、效率低的問題。

但是目前以應用的水能捕獲裝置大多是應用在海洋中，至于對內陸地區自然河流中水流動能的利用則是很少有人涉及，而且，現有水輪機的工作效率普遍較低，較為常見的渦輪式、直沖式水輪機都需要穩定的水域，對于水流量、流速等有著較高的限制和要求，即使是應用在內河中，也需要筑壩蓄水，對自然環境有較大的破壞，而且建造成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有立軸式水能捕獲裝置的不足，提供一種新型的雙葉片立軸水能捕獲裝置，以期既降低垂直軸水能捕獲裝置對來流條件的工作要求，又具有相對較高的工作效率，使得垂直軸水能捕獲裝置的應用范圍可以擴大到內陸地區、流量相對較小的河流當中。

本發明是通過以下技術方案予以實現的。

本發明一種雙葉片立軸水能捕獲裝置，該裝置包括葉片、轉軸、上轉動臂、上轉動臂蓋、下轉動臂、立柱、輸出軸、回轉支座、傳動機構、固定軸、箱體、聚流板、浮箱；所述固定軸為中部貫通的空心圓軸，其上端穿過上轉動臂蓋與箱體的上平面固定連接，且下端與上轉動臂連接；所述輸出軸穿過固定軸中部，且下端與上轉動臂固定連接，上端與外接的能量收集裝置連接；所述輸出軸、固定軸與立柱鉛錘設置；所述立柱上端與上轉動臂固定連接并且下端與下轉動臂固定連接；所述轉軸中部開有貫通的矩形槽，其軸線平行于立柱，且連接于上轉動臂和下轉動臂之間；所述葉片穿過轉軸中部的通槽且與轉軸固定連接；兩個葉片對稱安裝在立柱兩側且安裝相位差為90°；所述下轉動臂的下端與回轉支座通過軸承連接；所述回轉支座的底部與箱體的下表面固定連接；所述箱體的上端穿過浮箱中部的貫通部分與之固定連接；兩個聚流板對稱分布在箱體的迎流端的兩側，并且其后端與箱體的側面固定連接。

所述傳動機構位于上轉動臂蓋和上轉動臂之間，包括：上轉動臂、上轉動臂蓋、大同步帶輪、小同步帶輪、張緊輪、張緊輪軸、上張緊滑塊、下張緊滑塊、張緊調節螺釘、同步帶；所述大同步帶輪與轉軸同軸固定連接，所述小同步帶輪與固定軸同軸固定連接；所述張緊輪與張緊輪軸同軸固定連接；所述張緊輪軸的上端與上張緊滑塊通過軸承連接，且下端與下張緊滑塊通過軸承連接；所述上張緊滑塊與上轉動臂蓋上的滑槽接觸連接，所述下張緊滑塊與上轉動臂上的滑槽接觸連接；所述調節螺釘通過上轉動臂側面的螺孔與下張緊滑塊接觸；兩個大同步帶輪、兩個小同步帶輪、兩個下張緊滑塊、兩個上張緊滑塊、兩個張緊調節螺釘、兩個張緊輪軸分別對稱分布在所述輸出軸兩側；所述大同步帶輪、小同步帶輪、張緊輪通過同步帶嚙合連接。